基于农田深松机械的技术研究

临沂市兰山区方城镇农业综合服务中心 王开粉

实现土壤深松可以对农作物生长土壤环境进行完善，再进行深松工作后是使土壤能够形成一个上虚下实的结构，这种土壤结构更容易储存水分、疏通空气，确保土壤温度，有利于土壤内部对养分的吸收与利用，另外还可以使土壤能够充分吸收地下水，确保农作物根系水分的需求，所以深松工作能够大大地完善土壤质量，有利于土壤肥力的自我恢复，能够改善由于长时间使用化肥而导致土壤肥力不佳的问题。本文就深松技术的应用，当下我国常用的身份技术及存在的问题出发，对当前深松技术的设计提供一定思路与方向

1 深松技术的应用

当前，深松技术广泛应用于农作物的种植过程中，像小麦、棉花、烟草、玉米等农作物的生产过程中，都采用了深松技术。一般来说，通常根据农作物的生长状况，如农作物产量、质量、土壤的状况，土壤密度、含水量以及土壤肥力状况，都衡量深松技术使用后综合效果的指标。根据实际应用调查可知，在不同土壤下使用深松工作技术后，农作物产量都有一定的提升。但对于一些地区，深松技术的应用并不能完全实现农作物质量与产量的提升。所以，对于该技术的推广需要结合应用土壤的实际情况，以及农作物的耕种情况，从而对当下土壤等农作物产量及质量进行计算。通过衡量是否以最低的投入获得最高的效益，来决定是否采用深松技术。当前在农业生产过程中常用的是机械多为复合式机械，一般这种复合式机具成本高，但复合式机械作业效率高，因此，开发复合式深松机具能够有效降低工作机具的成本。

1.1 机械深松的作用

就机械深松技术的作用来说，主要体现在以下几个方面。第一，机械深松技术能够增强土壤的透水性，能够打破土壤内部形成的结构，加深工程实现土壤虚实并存的工程构造，这样能在进行农业灌溉时，土壤耕层的透水性比平时要更快一些，实现土壤内部水分的循环，为农作物生长提供良好的土壤环境。第二，能够增加土壤热容量，深松技术能够打破土壤长期以来所形成的坚硬厚实的土壤结构，在确保土壤透气性得以改善的同时，能够加大土壤导热性，实现地面的温度有所提高。第三，深松技术有利于水土保持，深松技术的使用，不仅能够提高土壤的蓄水能力，而且能够形成比较粗糙的地表，有利于水土保持，增强耕地表面的抗石化与抗风蚀能力，减少土壤流失。第四，深松技术有利于作物根系发育。深松技术能够使工程土壤疏松，增加土壤颗粒之间的缝隙程度，增强通气度，为土壤内微生物的活动提供了良好的环境，加速土壤养分有效化过程，使农作物根系发展更为扎实，促进作物早熟高产。第五，深松技术能够大大提高土壤抗灾能力，提高土壤接纳雨水冲刷的能力，加强地表渗水性，减少地面水流建立地下水库，确保农作物根系生长发育，为在旱季的作物提供充分的水分，同时还能够增强耕地防旱排涝、抗涝的能力。第六，能改良土壤。深松工作技术，以少投入高效益为主要原则，大大降低了土壤工作的动土量，保护了土壤中原有的土壤结构，降低对机械整地作业费用的降低，以此来达到高效改善土壤的作用与目的。

1.2 当前深松作业方法与存在的问题

1.2.1 深松作业方法

当前，深松作业采用的方法主要有以下几种。一是留茬深松，该种方式是在农作物收割时，对农作物留10~20厘米，然后再用深松机深松30～20厘米。二是平茬深松，是在农作物平茬收割后，深松30厘米。三是松耙深松，该种方式是在平坐地上，先深松一个行之间的某个部位，然后再耙表土，最后是深松另一个部位，从而使一次深松作业完成。

1.2.2 深松作业中存在的问题

当前深松作业过程中存在的问题主要有以下几个方面：首先，深松作业工作部件本身结构设计不恰当，造成在作业过程中，能量能源消耗过大。在凿型铲进行深层作业时，会大大增加能量消耗。这是由于虽然全方位的深松铲和双翼柱形铲的松土范围大，但是在工作时实际所受到的阻力也大。针对该种现状当前所采用的能够有效地减少阻力的措施有以下两种，一是改变深松产工作面机的结构参数，二是通过采用仿生深松部件来减少阻力。其次，当前深松作业不具备标准化和系列化的管理条件。就目前来看，市场上深松机械种类繁多，但大多数都是具备针对性较强的机械生产，都是在结合当地生产条件、土壤条件及农作物生长环境的基础上设计的，因此有一定的局限性，并不能推广到全国进行使用。最后，通用的深松联合作业机械较少，很多地区根据当地的一些农业技术要求改装了深松联合作业机，但这种改装设备通用性差不具备推广的要求可以根据不同地区，相应的农业技术要求来研制出针对不同地区的系列化，标准化的深松联合作业机械，在季节变化过程中，通过更换不同的工作部件，实现一机多用。

2 深松机具的类型

常见的深松机具类型主要有以下三种：第一种为凿式深松机。这种机具主要的工作部件由深松铲和悬架构成机具运作时，通过铲柄与凿尖来撬动土壤，进行松土工作，松土系数为0.2～0.3，松土土壤深度可达30~50厘米。但是对于一些更为深的土层并不能进行良好的运作，会大大增加耗能，且会造成一定的跑墒隐患。第二种为全方位深松，全方位深松主要的工作部件为刚性梯形框架，通常由底刀、侧刀垂直结板构成，进行工作时由深松部件从土壤中来进行梯形截面的作业，通过抬升后，通过两侧刀面和水平刀面流出，继而下放到前面，使底部形成鼠道来接纳更多的雨水，这种方式有利于干旱地区保墒。第三种为震动式深松机，震动式深松机的主要的工作部件是振动柱和主铲柱。在工作时靠近产权部的振动，前沿开刃，下面连接着凿头，可以使松土深度达到50~60厘米。

3 深松技术设计研究

本文中进行的深松机设计主要有圆犁刀、深松机和平整器三部分组成，其中主要以深松为主，通过焊接形式进行机具焊接。深松机有4个深松铲子，呈一字形排列，帮助覆盖残茬和减少阻力，前面配置破茬机具，大大降低残茬对深松铲的破坏，并且在生产的选择上挑选对土壤深松，更有效率的工具后面配置土壤平整器，可以对深松后的土壤进行破碎铺平，结合当下国内外深松机具存在的优势与不足，从而设计一种能够满足当下农业要求，实现多种条件下都能够应用的深松技术。下面根据机械相关原理，对深松机设计提供一定的建议。

3.1 深松机构的整体设计原则

在进行深松机具设计前要明确深松机具的设计原则，为确保深松机前进过程中能够大大地降低牵引阻力，实现顺利破茬工作，应在前方设计圆犁刀装置。根据相关农业技术的要求，在进行深松机具设计过程中，要最大程度地保护土壤以及土壤中所蕴含的水分，减少水分的蒸发。所以针对该项需求，应设计窄行深松铲。同时，深松技术各项指标应该要达到国家的统一标准。深松技术在综合考虑下，应该与功率73.5KW左右的拖拉机进行配套使用，在确保作业效果以及结构强度的前提下，尽可能地减轻深松技术的质量与材料消耗，节省成本，方便运输，实现零件出现故障后被替换的原则。

3.2 深松机的总体布置

该深松机主要工作部件由悬挂装置、圆犁刀、机架、小双翼深松铲、铲柱等部件组成，配套相应动力的拖拉机。在进行作业时，配备四个深松铲，且工作宽度在2米左右，耕深为30~35厘米，工作速度较为平缓，生产效率较高，在设计要求中，该机具结构较为简单，性能可靠，而且对于各个部件的调整，方便快捷，能够在农村进行推广使用

3.3 悬挂机构的设计

悬挂机构呈对称式分布，以中央为对称面，设计方式以三点悬挂式为主，配套拖拉机同样需配置相应三点悬挂装置，从中央面上进行上拉杆，两拉杆等距分布在中央面两侧。首先，对于悬挂机构的主要部件来说，悬挂机构的主要部件由衡量下拉杆、竖直拉杆组成。其次，确定悬挂点。机具采用三点悬挂式，可以避免在机具使用过程中出现偏牵引的问题。从而尽可能避免由牵引而引发的作业不减偏磨现象。当机器处于运输状态时，深松铲的最低里面高度为30厘米，运输间隙大于25厘米。根据相关标准要求，悬挂点的牵引功率需在30~75kW的拖拉机。另外，对悬挂机构的相关尺寸，根据下连接点，离地面高度为520±30毫米,上，下连接点垂直距离(435±20)毫米,上下连接点水平距离为225±25毫米,下拉杆实长(90±60)毫米,上拉杆的长度及调节范围795-825毫米,上拉杆向上转动的最大角度75°，下悬挂点之间的距离870毫米。如此，可以得出深松机的悬挂机构参数。

4 结语

总而言之，在当下农田中深松技术中能够大大提高农作物的种植产量与质量，同时能够提供良好的土壤保障，所以，在当下的农业发展过程中要加大对深松技术的开发力度与投入力度，尽管当前在深松技术的使用过程中还存在很多问题，但相关部门以及技术人员，要在把握当下问题的基础上，进行中经验总结与反思。再结合我国实际发展现状的基础上，借鉴他人先进经验与实际发展要求，对深松技术进行不断地完善与改造，使其能够适应我国农作物种植为农田工作提供有力的保障。